CN109628855A - 一种含钼铁素体易切削软磁不锈钢及其热处理生产方法 - Google Patents

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CN109628855A CN201910023728.9A CN201910023728A CN109628855A CN 109628855 A CN109628855 A CN 109628855A CN 201910023728 A CN201910023728 A CN 201910023728A CN 109628855 A CN109628855 A CN 109628855A
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Abstract

本发明公开了一种含钼铁素体易切削软磁不锈钢及其热处理生产方法，所述含钼铁素体易切削软磁不锈钢化学成分组成及质量百分含量为：C≤0.04%、Si≤1.0%、Mn：0.9～1.0%、P≤0.04%、S：0.2～0.3%、Cr：17.50～19.50%、Mo：1.5～2.5%、Ni≤0.6%，余量为Fe和不可避免的杂质；热处理生产方法包括铁水脱磷、AOD炉冶炼、LF炉精炼、连铸、轧制、热处理工序。本发明含钼铁素体易切削软磁不锈钢产品具有良好的切削、软磁及耐蚀性能，极大扩充软磁产品的使用范畴，提高产品的加工效率，减少频繁加工对环境的污染；同时产品可在更加恶劣的环境中使用，提高其使用周期，降低使用成本。

Description

一种含钼铁素体易切削软磁不锈钢及其热处理生产方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种含钼铁素体易切削软磁不锈钢及其热处理生产方法。
背景技术
随着我国居民生活水平的提高，咖啡机的用量逐渐加大，铁素体软磁不锈钢主要用于制作咖啡机内电磁阀，用于替代进口材料。
专利申请号CN201710023235.6—一种耐蚀性软磁铁素体不锈钢，该工艺通过调整合金中铬、硅和铝的含量，同时添加适量的铜和稀土元素，设计出一种用于铁磁性部件的耐蚀性软磁铁素体不锈钢；专利申请号CN201710225304.1—一种低碳铁素体软磁不锈钢及其生产方法，该工艺仅在铁素体钢中添加一定量Si元素改善电磁性，但未对切削性进行改善。专利申请号CN201611054363.9—低碳铁素体软磁易切削不锈钢及其生产方法，该专利主要针对轧制过程进行控制，并未对冶炼及材料后续热处理工艺进行描述。
综上所述，目前还没有关于含钼铁素体易切削软磁不锈钢及其热处理工艺的相关研究。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种含钼铁素体易切削软磁不锈钢；同时本发明还提供了一种含钼铁素体易切削软磁不锈钢的热处理生产方法。该发明通过添加适宜的Si、Mn、S成分，对铁素体不锈钢成分进行优化，使其具有良好的软磁及切削性能，添加适量Mo成分，使其具有更好的耐蚀性能，同时通过适宜的热处理工艺，使线材组织均匀，无富铬、富钼的“析出相”产生。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种含钼铁素体易切削软磁不锈钢，所述含钼铁素体易切削软磁不锈钢化学成分组成及其质量百分含量为：C≤0.04%，Si≤1.0%，Mn：0.9～1.0%，P≤0.04%，S：0.2～0.3%，Cr：17.50～19.50%，Mo：1.5～2.5%，Ni≤0.6%，余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明所述含钼铁素体易切削软磁不锈钢产品，在25～35℃试验温度、5%NaCl浓度环境下24h不锈蚀；所述含钼铁素体易切削软磁不锈钢力学性能为：抗拉强度：450～550MPa、延伸率＞15%、断面收缩率＞50%。
本发明还提供了一种含钼铁素体易切削软磁不锈钢的热处理生产方法，所述热处理生产方法包括铁水脱磷、AOD炉冶炼、LF炉精炼、连铸、轧制、热处理工序；所述热处理工序，轧制成线材后，采用“高温空冷”热处理工艺对线材进行处理，即1020～1070℃保温0.5～1h后空冷至室温。
本发明所述铁水脱磷工序，脱磷处理后铁水中主要化学成分组成及质量百分含量为：C≥3.0%、Si≤0.02%、P≤0.03%，铁水温度≥1300℃。
本发明所述AOD炉冶炼工序，顶枪氧气压力为6～17bar，提枪前顶枪吹氧量为55～57.9m3/t钢，侧枪氧气、氩气压力为3～19bar。
本发明所述AOD炉冶炼工序，冶炼过程中，分别加入铬铁350～400㎏/t钢、硅铁25～35㎏/t钢、电解锰9～15㎏/t钢、钼铁25～35㎏/t钢进行合金化，钢渣碱度R为2.0～2.5。冶炼过程中进行脱碳保铬，还原期加硅铁进行氧化铬还原及硅元素合金化。
本发明所述LF炉精炼工序，将AOD炉冶炼钢水兑入LF炉中，加入硫铁12～25㎏/t钢进行成分微调，加入低碳铬铁10～40㎏/t钢、钼铁10～20㎏/t钢进行成分微调，碱度R为1.7～2.1，上机浇铸前，底吹氩气时间≥12min，使钢中夹杂物充分上浮，上机浇铸温度为1607～1622℃。
本发明所述连铸工序，钢种液相线温度为1492～1497℃，首炉中包温度控制在1527～1542℃、拉速控制在1.15～1.25m/min，非首炉中包温度控制在1522～1537℃、拉速控制在1.15～1.25m/min。
本发明所述连铸工序，结晶器水量为1550～1650L/min，结晶器电磁搅拌电流为360～370A、电磁搅拌频率为3.5～4.5Hz。
本发明所述连铸工序，二冷阶段采用中高强度冷却，二冷阶段一区每流水量控制在120～140L/min、二区每流水量控制在100～120L/min、三区每流水量控制在80～100L/min。
本发明的设计思路如下：
含有较低磷含量的脱磷铁水，通过AOD精炼炉各吹炼阶段混合气体比例的合理设定，进行最大限度的脱碳保铬及升温处理，同时加入较稳定元素进行钢水合金化，还原期加入一定量硅铁进行渣中Cr2O3还原，进一步提高合金收得率，LF炉冶炼过程通过合金元素微调以及温度控制，为后续浇铸钢坯做好准备，因该钢种为铁素体不锈钢，任何温度下均为铁素体组织，故二冷阶段需采用中强冷操作。
钢中添加适量Si元素，可以沉淀析出碳化物，使碳易于石墨化，另一方面，减少碳、氧、氮在铁素体中脱溶引起的磁时效现象，改善产品磁性能；钢中添加适宜Mn、S元素，可在钢中形成MnS夹杂，改善材料加工过程中切削性能；钢中添加适宜Mo元素，可在传统不锈钢耐蚀性基础上提高其耐Cl-离子环境腐蚀的能力，改善其耐蚀性能，但需配合适宜的热处理工艺，防止材料内部出现富铬、富钼“析出相”，影响其耐蚀性能。
本发明含钼铁素体易切削软磁不锈钢通过下游客户的加工，制得的电磁阀饱和磁感应强度为1.0～3.0T，电磁阀加工工艺包括：退火线材、拉拔磨削、切段、磨削、冲孔、成品。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明成分设计，在传统铁素体不锈钢基础上添加适量的Si、Mn、S、Mo元素，使产品具有良好的切削、软磁及耐蚀性能，主要用于制作电磁阀部件。2、本发明采用“高温快冷”热处理工艺对线材进行处理，保证其内部组织均匀且无富铬、富钼的“析出相”产生。3、本发明含钼铁素体易切削软磁不锈钢产品具有良好的切削、软磁及耐蚀性能，极大扩充软磁产品的使用范畴，提高产品的加工效率，减少频繁加工对环境的污染；同时产品可在更加恶劣的环境中使用，提高其使用周期，降低使用成本。4、本发明含钼铁素体易切削软磁不锈钢力学性能为：抗拉强度：450～550MPa、延伸率＞15%、断面收缩率＞50%。
附图说明
图1为实施例1中连铸钢坯横截面的低倍组织图；
图2为实施例1中连铸钢坯上表皮低倍组织图；
图3为实施例1中连铸钢坯下表皮低倍组织图；
图4为实施例1含钼铁素体易切削软磁不锈钢金相组织图（500μm）；
图5为实施例1含钼铁素体易切削软磁不锈钢金相组织图（100μm）；
图6为实施例1含钼铁素体易切削软磁不锈钢生产的电磁阀成品；
图7为实施例1含钼铁素体易切削软磁不锈钢生产的电磁阀成品内部金相组织图（200μm）；
图8为实施例1含钼铁素体易切削软磁不锈钢生产的电磁阀成品内部金相组织图（100μm）；
图9为对比例1含钼铁素体易切削软磁不锈钢金相组织图（500μm）；
图10为对比例1含钼铁素体易切削软磁不锈钢金相组织图（100μm）。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细地说明。
实施例1
本实施例含钼铁素体易切削软磁不锈钢的化学成分组成及其质量百分含量见表1，力学性能参数见表2。
本实施例含钼铁素体易切削软磁不锈钢的热处理生产方法包括铁水脱磷、AOD炉冶炼、LF炉精炼、连铸、轧制、热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）铁水脱磷工序：脱磷处理后铁水中主要化学成分组成及质量百分含量为：C：3.25%、Si：0.015%、P：0.015%，铁水温度1310℃；
（2）AOD炉冶炼工序：将脱磷铁水兑入AOD炉中，脱磷铁水按42t装入量计算，出钢量按57.1t计算，顶枪氧气压力为15bar，提枪前顶枪吹氧量为57.1m3/t钢，侧枪氧气、氩气压力为16bar；冶炼过程中，分别加入铬铁391㎏/t钢、硅铁33.7㎏/t钢、电解锰13.9㎏/t钢、钼铁34.2㎏/t钢进行合金化，钢渣碱度R为2.12；
（3）LF炉精炼工序：将AOD炉冶炼钢水兑入LF炉中，加入硫铁22.8㎏/t钢进行成分微调，加入低碳铬铁10㎏/t钢、钼铁10㎏/t钢进行成分微调，碱度R为1.95，上机浇铸前，底吹氩气时间13min，使钢中夹杂物充分上浮，上机浇铸温度为1613℃；
（4）连铸工序：钢种液相线温度为1492℃，首炉中包温度控制在1529～1539℃、拉速控制在1.20m/min；结晶器水量为1597L/min，结晶器电磁搅拌电流为370A、电磁搅拌频率为4.2Hz；二冷阶段采用中高强度冷却，二冷阶段一区每流水量控制在137L/min、二区每流水量控制在116L/min、三区每流水量控制在93L/min；
（5）热处理工序：轧制成线材后，采用“高温空冷”热处理工艺对线材进行处理，即1050℃保温0.5h后空冷至室温25℃，得到含钼铁素体易切削软磁不锈钢。
本实施例含钼铁素体易切削软磁不锈钢在25℃、5%NaCl溶液浓度环境下，48h后表面生锈。
本实施例连铸钢坯横截面和两个表皮低倍组织见图1-3；含钼铁素体易切削软磁不锈钢金相组织见图4和图5；含钼铁素体易切削软磁不锈钢生产的电磁阀成品见图6；含钼铁素体易切削软磁不锈钢生产的电磁阀成品内部金相组织见图7和图8。（实施例2-8连铸钢坯横截面和两个表皮低倍组织与图1-3类似，故省略；含钼铁素体易切削软磁不锈钢金相组织与图4和图5类似，故省略；含钼铁素体易切削软磁不锈钢生产的电磁阀成品与图6类似，故省略；含钼铁素体易切削软磁不锈钢生产的电磁阀成品内部金相组织与图7和图8类似，故省略。）
由图1-3可以看出，钢坯内部等轴晶占比较大，外侧有一定厚度激冷层，为后续轧制线材的良好性能奠定了基础；由图4和图5可知，含钼铁素体易切削软磁不锈钢内部组织均匀，且未发现“析出相”，后续加工性能良好；由图6-8可知，含钼铁素体易切削软磁不锈钢生产的电磁阀成品质量良好且内部组织均匀。
实施例2
本实施例含钼铁素体易切削软磁不锈钢的化学成分组成及其质量百分含量见表1，力学性能参数见表2。
本实施例含钼铁素体易切削软磁不锈钢的热处理生产方法包括铁水脱磷、AOD炉冶炼、LF炉精炼、连铸、轧制、热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）铁水脱磷工序：脱磷处理后铁水中主要化学成分组成及质量百分含量为：C：3.10%、Si：0.018%、P：0.015%，铁水温度1305℃；
（2）AOD炉冶炼工序：将脱磷铁水兑入AOD炉中，脱磷铁水按42t装入量计算，出钢量按57.5t计算，顶枪氧气压力为10bar，提枪前顶枪吹氧量为56.5m3/t钢，侧枪氧气、氩气压力为12bar；冶炼过程中，分别加入铬铁379㎏/t钢、硅铁26.6㎏/t钢、电解锰10.3㎏/t钢、钼铁28.2㎏/t钢进行合金化，钢渣碱度R为2.17；
（3）LF炉精炼工序：将AOD炉冶炼钢水兑入LF炉中，加入硫铁23.1㎏/t钢进行成分微调，加入低碳铬铁15㎏/t钢、钼铁18㎏/t钢进行成分微调，碱度R为1.86，上机浇铸前，底吹氩气时间14min，使钢中夹杂物充分上浮，上机浇铸温度为1610℃；
（4）连铸工序：钢种液相线温度为1492℃，首炉中包温度控制在1530～1538℃、拉速控制在1.20m/min；结晶器水量为1610L/min，结晶器电磁搅拌电流为360A、电磁搅拌频率为3.8Hz；二冷阶段采用中高强度冷却，二冷阶段一区每流水量控制在125L/min、二区每流水量控制在103L/min、三区每流水量控制在89L/min；
（5）热处理工序：轧制成线材后，采用“高温空冷”热处理工艺对线材进行处理，即1020℃保温0.5h后空冷至室温25℃，得到含钼铁素体易切削软磁不锈钢。
本实施例含钼铁素体易切削软磁不锈钢在25℃、5%NaCl溶液浓度环境下，48h后表面生锈。
实施例3
本实施例含钼铁素体易切削软磁不锈钢的化学成分组成及其质量百分含量见表1，力学性能参数见表2。
本实施例含钼铁素体易切削软磁不锈钢的热处理生产方法包括铁水脱磷、AOD炉冶炼、LF炉精炼、连铸、轧制、热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）铁水脱磷工序：脱磷处理后铁水中主要化学成分组成及质量百分含量为：C：3.30%、Si：0.017%、P：0.012%，铁水温度1313℃；
（2）AOD炉冶炼工序：将脱磷铁水兑入AOD炉中，脱磷铁水按43t装入量计算，出钢量按58t计算，顶枪氧气压力为8bar，提枪前顶枪吹氧量为55.9m3/t钢，侧枪氧气、氩气压力为9bar；冶炼过程中，分别加入铬铁391㎏/t钢、硅铁26.6㎏/t钢、电解锰11.1㎏/t钢、钼铁30.3㎏/t钢进行合金化，钢渣碱度R为2.03；
（3）LF炉精炼工序：将AOD炉冶炼钢水兑入LF炉中，加入硫铁23.7㎏/t钢进行成分微调，加入低碳铬铁31㎏/t钢、钼铁20㎏/t钢进行成分微调，碱度R为1.90，上机浇铸前，底吹氩气时间13min，使钢中夹杂物充分上浮，上机浇铸温度为1622℃；
（4）连铸工序：钢种液相线温度为1492℃，首炉中包温度控制在1527～1538℃、拉速控制在1.15m/min；结晶器水量为1649.5L/min，结晶器电磁搅拌电流为365A、电磁搅拌频率为4.0Hz；二冷阶段采用中高强度冷却，二冷阶段一区每流水量控制在140L/min、二区每流水量控制在111L/min、三区每流水量控制在91L/min；
（5）热处理工序：轧制成线材后，采用“高温空冷”热处理工艺对线材进行处理，即1070℃保温45min后空冷至室温25℃，得到含钼铁素体易切削软磁不锈钢。
本实施例含钼铁素体易切削软磁不锈钢在25℃、5%NaCl溶液浓度环境下，48h后表面生锈。
实施例4
本实施例含钼铁素体易切削软磁不锈钢的化学成分组成及其质量百分含量见表1，力学性能参数见表2。
本实施例含钼铁素体易切削软磁不锈钢的热处理生产方法包括铁水脱磷、AOD炉冶炼、LF炉精炼、连铸、轧制、热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）铁水脱磷工序：脱磷处理后铁水中主要化学成分组成及质量百分含量为：C：3.25%、Si：0.016%、P：0.011%，铁水温度1300℃；
（2）AOD炉冶炼工序：将脱磷铁水兑入AOD炉中，脱磷铁水按45t装入量计算，出钢量按57t计算，顶枪氧气压力为6bar，提枪前顶枪吹氧量为55m3/t钢，侧枪氧气、氩气压力为3bar；冶炼过程中，分别加入铬铁387㎏/t钢、硅铁32.8㎏/t钢、电解锰13.4㎏/t钢、钼铁32.7㎏/t钢进行合金化，钢渣碱度R为2.43；
（3）LF炉精炼工序：将AOD炉冶炼钢水兑入LF炉中，加入硫铁24.8㎏/t钢进行成分微调，加入低碳铬铁28㎏/t钢、钼铁16㎏/t钢进行成分微调，碱度R为2.06，上机浇铸前，底吹氩气时间15min，使钢中夹杂物充分上浮，上机浇铸温度为1611℃；
（4）连铸工序：钢种液相线温度为1492℃，首炉中包温度控制在1529～1542℃、拉速控制在1.20m/min；结晶器水量为1638L/min，结晶器电磁搅拌电流为367A、电磁搅拌频率为4.5Hz；二冷阶段采用中高强度冷却，二冷阶段一区每流水量控制在129L/min、二区每流水量控制在108L/min、三区每流水量控制在87L/min；
（5）热处理工序：轧制成线材后，采用“高温空冷”热处理工艺对线材进行处理，即1035℃保温1h后空冷至室温25℃，得到含钼铁素体易切削软磁不锈钢。
本实施例含钼铁素体易切削软磁不锈钢在25℃、5%NaCl溶液浓度环境下，56h后表面生锈。
实施例5
本实施例含钼铁素体易切削软磁不锈钢的化学成分组成及其质量百分含量见表1，力学性能参数见表2。
本实施例含钼铁素体易切削软磁不锈钢的热处理生产方法包括铁水脱磷、AOD炉冶炼、LF炉精炼、连铸、轧制、热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）铁水脱磷工序：脱磷处理后铁水中主要化学成分组成及质量百分含量为：C：3.0%、Si：0.02%、P：0.016%，铁水温度1308℃；
（2）AOD炉冶炼工序：将脱磷铁水兑入AOD炉中，脱磷铁水按46t装入量计算，出钢量按58t计算，顶枪氧气压力为17bar，提枪前顶枪吹氧量为57.9m3/t钢，侧枪氧气、氩气压力为19bar；冶炼过程中，分别加入铬铁379㎏/t钢、硅铁29.5㎏/t钢、电解锰12.7㎏/t钢、钼铁29.6㎏/t钢进行合金化，钢渣碱度R为2.31；
（3）LF炉精炼工序：将AOD炉冶炼钢水兑入LF炉中，加入硫铁24.4㎏/t钢进行成分微调，加入低碳铬铁40㎏/t钢、钼铁11㎏/t钢进行成分微调，碱度R为1.97，上机浇铸前，底吹氩气时间12min，使钢中夹杂物充分上浮，上机浇铸温度为1609℃；
（4）连铸工序：钢种液相线温度为1496℃，非首炉中包温度控制在1527～1534℃、拉速控制在1.20m/min；结晶器水量为1562L/min，结晶器电磁搅拌电流为368A、电磁搅拌频率为3.5Hz；二冷阶段采用中高强度冷却，二冷阶段一区每流水量控制在134L/min、二区每流水量控制在116L/min、三区每流水量控制在82L/min；
（5）热处理工序：轧制成线材后，采用“高温空冷”热处理工艺对线材进行处理，即1055℃保温50min后空冷至室温25℃，得到含钼铁素体易切削软磁不锈钢。
本实施例含钼铁素体易切削软磁不锈钢在25℃、5%NaCl溶液浓度环境下，48h后表面生锈。
实施例6
本实施例含钼铁素体易切削软磁不锈钢的化学成分组成及其质量百分含量见表1，力学性能参数见表2。
本实施例含钼铁素体易切削软磁不锈钢的热处理生产方法包括铁水脱磷、AOD炉冶炼、LF炉精炼、连铸、轧制、热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）铁水脱磷工序：脱磷处理后铁水中主要化学成分组成及质量百分含量为：C：3.05%、Si：0.012%、P：0.022%，铁水温度1311℃；
（2）AOD炉冶炼工序：将脱磷铁水兑入AOD炉中，脱磷铁水按46.1t装入量计算，出钢量按57.2t计算，顶枪氧气压力为12bar，提枪前顶枪吹氧量为55.3m3/t钢，侧枪氧气、氩气压力为5bar；冶炼过程中，分别加入铬铁362㎏/t钢、硅铁27.9㎏/t钢、电解锰14.2㎏/t钢、钼铁26.5㎏/t钢进行合金化，钢渣碱度R为2.27；
（3）LF炉精炼工序：将AOD炉冶炼钢水兑入LF炉中，加入硫铁15.3㎏/t钢进行成分微调，加入低碳铬铁10㎏/t钢、钼铁18㎏/t钢进行成分微调，碱度R为1.74，上机浇铸前，底吹氩气时间18min，使钢中夹杂物充分上浮，上机浇铸温度为1607℃；
（4）连铸工序：钢种液相线温度为1493℃，非首炉中包温度控制在1522～1531℃、拉速控制在1.15m/min；结晶器水量为1554L/min，结晶器电磁搅拌电流为362A、电磁搅拌频率为4.3Hz；二冷阶段采用中高强度冷却，二冷阶段一区每流水量控制在120L/min、二区每流水量控制在118L/min、三区每流水量控制在96L/min；
（5）热处理工序：轧制成线材后，采用“高温空冷”热处理工艺对线材进行处理，即1048℃保温0.5h后空冷至室温25℃，得到含钼铁素体易切削软磁不锈钢。
本实施例含钼铁素体易切削软磁不锈钢在30℃、5%NaCl溶液浓度环境下，48h后表面生锈。
实施例7
本实施例含钼铁素体易切削软磁不锈钢的化学成分组成及其质量百分含量见表1，力学性能参数见表2。
本实施例含钼铁素体易切削软磁不锈钢的热处理生产方法包括铁水脱磷、AOD炉冶炼、LF炉精炼、连铸、轧制、热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）铁水脱磷工序：脱磷处理后铁水中主要化学成分组成及质量百分含量为：C：3.15%、Si：0.010%、P：0.030%，铁水温度1315℃；
（2）AOD炉冶炼工序：将脱磷铁水兑入AOD炉中，脱磷铁水按44.8t装入量计算，出钢量按57.5t计算，顶枪氧气压力为13bar，提枪前顶枪吹氧量为56.8m3/t钢，侧枪氧气、氩气压力为10bar；冶炼过程中，分别加入铬铁350㎏/t钢、硅铁35㎏/t钢、电解锰9㎏/t钢、钼铁35㎏/t钢进行合金化，钢渣碱度R为2.0；
（3）LF炉精炼工序：将AOD炉冶炼钢水兑入LF炉中，加入硫铁12㎏/t钢进行成分微调，加入低碳铬铁34㎏/t钢、钼铁12㎏/t钢进行成分微调，碱度R为2.1，上机浇铸前，底吹氩气时间20min，使钢中夹杂物充分上浮，上机浇铸温度为1620℃；
（4）连铸工序：钢种液相线温度为1497℃，非首炉中包温度控制在1531～1537℃、拉速控制在1.25m/min；结晶器水量为1550L/min，结晶器电磁搅拌电流为366A、电磁搅拌频率为4.1Hz；二冷阶段采用中高强度冷却，二冷阶段一区每流水量控制在126L/min、二区每流水量控制在100L/min、三区每流水量控制在100L/min；
（5）热处理工序：轧制成线材后，采用“高温空冷”热处理工艺对线材进行处理，即1062℃保温1h后空冷至室温25℃，得到含钼铁素体易切削软磁不锈钢。
本实施例含钼铁素体易切削软磁不锈钢在25℃、5%NaCl溶液浓度环境下，56h后表面生锈。
实施例8
本实施例含钼铁素体易切削软磁不锈钢的化学成分组成及其质量百分含量见表1，力学性能参数见表2。
本实施例含钼铁素体易切削软磁不锈钢的热处理生产方法包括铁水脱磷、AOD炉冶炼、LF炉精炼、连铸、轧制、热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）铁水脱磷工序：脱磷处理后铁水中主要化学成分组成及质量百分含量为：C：3.20%、Si：0.013%、P：0.018%，铁水温度1320℃；
（2）AOD炉冶炼工序：将脱磷铁水兑入AOD炉中，脱磷铁水按46t装入量计算，出钢量按58.1t计算，顶枪氧气压力为9bar，提枪前顶枪吹氧量为57.5m3/t钢，侧枪氧气、氩气压力为7bar；冶炼过程中，分别加入铬铁400㎏/t钢、硅铁25㎏/t钢、电解锰15㎏/t钢、钼铁25㎏/t钢进行合金化，钢渣碱度R为2.5；
（3）LF炉精炼工序：将AOD炉冶炼钢水兑入LF炉中，加入硫铁25㎏/t钢进行成分微调，加入低碳铬铁40㎏/t钢、钼铁10㎏/t钢进行成分微调，碱度R为1.7，上机浇铸前，底吹氩气时间16min，使钢中夹杂物充分上浮，上机浇铸温度为1618℃；
（4）连铸工序：钢种液相线温度为1495℃，首炉中包温度控制在1533～1539℃、拉速控制在1.25m/min；结晶器水量为1650L/min，结晶器电磁搅拌电流为369A、电磁搅拌频率为3.7Hz；二冷阶段采用中高强度冷却，二冷阶段一区每流水量控制在139L/min、二区每流水量控制在120L/min、三区每流水量控制在80L/min；
（5）热处理工序：轧制成线材后，采用“高温空冷”热处理工艺对线材进行处理，即1035℃保温55min后空冷至室温25℃，得到含钼铁素体易切削软磁不锈钢。
本实施例含钼铁素体易切削软磁不锈钢在35℃、5%NaCl溶液浓度环境下，48h后表面生锈。
对比例1
本对比例含钼铁素体易切削软磁不锈钢的化学成分组成及其质量百分含量见表1，力学性能参数见表2。
本对比例含钼铁素体易切削软磁不锈钢的热处理生产方法包括铁水脱磷、AOD炉冶炼、LF炉精炼、连铸、轧制、热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）铁水脱磷工序：脱磷处理后铁水中主要化学成分组成及质量百分含量为：C：3.07%、Si：0.013%、P：0.024%，铁水温度1311℃；
（2）AOD炉冶炼工序：将脱磷铁水兑入AOD炉中，脱磷铁水按45t装入量计算，出钢量按58t计算，顶枪氧气压力为11bar，提枪前顶枪吹氧量为56.3m3/t钢，侧枪氧气、氩气压力为8bar；冶炼过程中，分别加入铬铁372㎏/t钢、硅铁28.9㎏/t钢、电解锰14.4㎏/t钢、钼铁27.5㎏/t钢进行合金化，钢渣碱度R为2.24；
（3）LF炉精炼工序：将AOD炉冶炼钢水兑入LF炉中，加入硫铁15.8㎏/t钢进行成分微调，加入低碳铬铁26㎏/t钢、钼铁20㎏/t钢进行成分微调，碱度R为1.76，上机浇铸前，底吹氩气时间14min，使钢中夹杂物充分上浮，上机浇铸温度为1609℃；
（4）连铸工序：钢种液相线温度为1492℃，非首炉中包温度控制在1524～1530℃、拉速控制在1.18m/min；结晶器水量为1559L/min，结晶器电磁搅拌电流为363A、电磁搅拌频率为4.4Hz；二冷阶段采用中高强度冷却，二冷阶段一区每流水量控制在122L/min、二区每流水量控制在113L/min、三区每流水量控制在94L/min；
（5）热处理工序：轧制成线材后，采用“高温空冷”热处理工艺对线材进行处理，即750℃保温180min后空冷至室温25℃，得到含钼铁素体易切削软磁不锈钢。
本对比例含钼铁素体易切削软磁不锈钢在25℃、5%NaCl溶液浓度环境下，8h后表面生锈。
本对比例含钼铁素体易切削软磁不锈钢金相组织见图9和图10，由图9和图10可知，内部组织不均匀，存在“长条形”异常组织，在晶界及晶粒内部发现富铬、富钼类“析出相”。
表1 实施例1-8和对比例1含钼铁素体易切削软磁不锈钢化学成分组成
及其质量百分含量（%）
表1中成分余量为Fe和不可避免的杂质元素。
表2 实施例1-8和对比例1含钼铁素体易切削软磁不锈钢力学性能指标
由上述实施例1-8和对比例1可知，采用本发明“高温快冷”热处理工艺对线材进行处理，使线材组织均匀，保证其内部组织均匀且无富铬、富钼的“析出相”产生。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种含钼铁素体易切削软磁不锈钢，其特征在于，所述含钼铁素体易切削软磁不锈钢化学成分组成及其质量百分含量为：C≤0.04%，Si≤1.0%，Mn：0.9～1.0%，P≤0.04%，S：0.2～0.3%，Cr：17.50～19.50%，Mo：1.5～2.5%，Ni≤0.6%，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种含钼铁素体易切削软磁不锈钢，其特征在于，所述含钼铁素体易切削软磁不锈钢产品，在25～35℃试验温度、5%NaCl浓度环境下24h不锈蚀；所述含钼铁素体易切削软磁不锈钢力学性能为：抗拉强度：450～550MPa、延伸率＞15%、断面收缩率＞50%。
3.基于权利要求1或2所述的一种含钼铁素体易切削软磁不锈钢的热处理生产方法，其特征在于，所述热处理生产方法包括铁水脱磷、AOD炉冶炼、LF炉精炼、连铸、轧制、热处理工序；所述热处理工序，轧制成线材后，采用“高温空冷”热处理工艺对线材进行处理，即1020～1070℃保温0.5～1h后空冷至室温。
4.根据权利要求3所述的一种含钼铁素体易切削软磁不锈钢的热处理生产方法，其特征在于，所述铁水脱磷工序，脱磷处理后铁水中主要化学成分组成及质量百分含量为：C≥3.0%、Si≤0.02%、P≤0.03%，铁水温度≥1300℃。
5.根据权利要求3所述的一种含钼铁素体易切削软磁不锈钢的热处理生产方法，其特征在于，所述AOD炉冶炼工序，顶枪氧气压力为6～17bar，提枪前顶枪吹氧量为55～57.9m3/t钢，侧枪氧气、氩气压力为3～19bar。
6.根据权利要求3所述的一种含钼铁素体易切削软磁不锈钢的热处理生产方法，其特征在于，所述AOD炉冶炼工序，冶炼过程中，分别加入铬铁350～400㎏/t钢、硅铁25～35㎏/t钢、电解锰9～15㎏/t钢、钼铁25～35㎏/t钢进行合金化，钢渣碱度R为2.0～2.5。
7.根据权利要求3-6任意一项所述的一种含钼铁素体易切削软磁不锈钢的热处理生产方法，其特征在于，所述LF炉精炼工序，将AOD炉冶炼钢水兑入LF炉中，加入硫铁12～25㎏/t钢进行成分微调，加入低碳铬铁10～40㎏/t钢、钼铁10～20㎏/t钢进行成分微调，碱度R为1.7～2.1，上机浇铸前，底吹氩气时间≥12min，使钢中夹杂物充分上浮，上机浇铸温度为1607～1622℃。
8.根据权利要求3-6任意一项所述的一种含钼铁素体易切削软磁不锈钢的热处理生产方法，其特征在于，所述连铸工序，钢种液相线温度为1492～1497℃，首炉中包温度控制在1527～1542℃、拉速控制在1.15～1.25m/min，非首炉中包温度控制在1522～1537℃、拉速控制在1.15～1.25m/min。
9.根据权利要求3-6任意一项所述的一种含钼铁素体易切削软磁不锈钢的热处理生产方法，其特征在于，所述连铸工序，结晶器水量为1550～1650L/min，结晶器电磁搅拌电流为360～370A、电磁搅拌频率为3.5～4.5Hz。
10.根据权利要求3-6任意一项所述的一种含钼铁素体易切削软磁不锈钢的热处理生产方法，其特征在于，所述连铸工序，二冷阶段采用中高强度冷却，二冷阶段一区每流水量控制在120～140L/min、二区每流水量控制在100～120L/min、三区每流水量控制在80～100L/min。
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